CN1695033A - 吸收式冷冻机 - Google Patents
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Abstract
在三重效用吸收式冷冻机中，附加设置辅助再生器及辅助吸收器。用辅助再生器浓缩来自吸收器的稀溶液，用辅助吸收器吸收在该处发生的制冷剂蒸气。或者，将来自吸收器的稀溶液引导到辅助吸收器，所述溶液从辅助吸收器进入低温再生器、辅助再生器，在该处被加热浓缩，由辅助再生器发生的制冷剂蒸气被辅助吸收器吸收。通过设置辅助再生器及辅助吸收器，二重效用和三重效用的中间循环成为可能的，可以防止高温再生器的压力、溶液温度过度上升。
Description
技术领域
本发明涉及三重效用吸收式冷冻机，特别是，涉及可以缓和高温再生器的压力及溶液温度的三重效用吸收式冷冻机。
背景技术
作为利用二重效用循环或者三重效用循环的吸收式冷冻机的现有技术例，有特开平7-146023号公报、特开平8-136080号公报、特公昭56-48782号公报、特公昭58-33467号公报、特许第2657703号公报、特许第2696575号公报所公开的例子。
在三重效用循环的情况下，当冷却水的温度比较高时(例如，在日本的夏季的标准值，冷却水入口为31～32℃)，高温再生器的压力以计示压力为0.3MPa左右，溶液温度变成超过190℃的高温，从强度上及应对腐蚀的角度出发，不采用通常的SS材料，有必要采用高级材料，在三重效用设备的产品化方面，存在着成本增大的问题，大多停留在二重效用循环。
有人提出过以下的方案，即，在冷却水温度降低，三重效用循环的高温再生器压力，例如能够变成为计示压力0.1MPa以下，溶液温度能够变成在175℃左右以下的情况下，从二重效用切换成三重效用，以期提高效率(特许第2657703号公报，特许第2696575号公报等)。
效率在二重效用和三重效用之间相当急剧地变化。在三重效用循环不成立的情况下，急剧地降落到二重效用循环的效率，很难得到中间的效率。
本发明鉴于上述现有技术，其课题是，提供一种三重效用吸收式冷冻机，该冷冻机能够进行二重效用及三重效用的中间循环，可以使高温再生器的压力或溶液温度处于规定值以下，进而，根据热源温度、冷却水的温度条件、或者冷水温度条件等，从中间的循环连续地、而不是阶梯式的变化到三重效用循环。
发明的内容
为了解决上述课题，本发明的第一个方面，在具有高温再生器、中温再生器、低温再生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、辅助再生器、辅助吸收器以及连接这些机器的路径的三重效用吸收式冷冻机中，其特征在于，所述冷冻机包括：溶液在前述吸收器、前述辅助再生器、前述中温再生器、以及前述高温再生器之间循环的高浓度循环路径，溶液在前述辅助吸收器和低温再生器之间循环的低浓度循环路径，并且，包括：将在前述辅助再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述辅助吸收器内的路径，将在前述中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述低温再生器及辅助再生器的加热侧的路径，以及将在前述高温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述中温再生器的加热侧的路径。
在前述三重效用吸收式冷冻机中，可以设置使前述辅助再生器和/或前述辅助吸收器的功能停止或者使之发挥功能的机构。
另外，根据本发明的第二个方面，在具有高温再生器、中温再生器、低温再生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、辅助再生器、辅助吸收器以及连接这些机器的路径的三重效用吸收式冷冻机中，其特征在于，所述冷冻机包括：将来自于前述吸收器的稀溶液的一部分引导到前述辅助吸收器、同时将前述辅助吸收器的稀溶液引导到前述低温再生器的路径，使前述低温再生器的溶液经由前述辅助再生器返回到前述吸收器的路径，将在前述辅助再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述辅助吸收器中的路径，并且，包括：将在前述中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述低温再生器及辅助再生器的加热侧的路径，将在前述高温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述中温再生器的加热侧的路径。
在根据上述第二个方面的三重效用吸收式冷冻机中，可以设置使前述辅助再生器和/或前述辅助吸收器的功能停止或者使之发挥功能的机构。
另外，根据本发明的第三个方面，在具有高温再生器、中温再生器、低温再生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、辅助再生器、辅助吸收器以及连接这些机器的路径的三重效用吸收式冷冻机中，其特征在于，所述冷冻机设有在下述各循环之间进行切换的机构，所述循环为：(a)循环，该循环包括：溶液在前述吸收器、前述辅助再生器、前述中温再生器、以及前述高温再生器之间循环的高浓度循环路径，溶液在前述辅助吸收器和低温再生器之间循环的低浓度循环路径，并且形成：将在前述辅助再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述辅助吸收器内的路径，将在前述中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述低温再生器及辅助再生器的加热侧的路径，以及将在前述高温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述中温再生器的加热侧的路径，(b)循环，该循环包括：将来自于前述吸收器的稀溶液的一部分引导到前述辅助吸收器、同时将前述辅助吸收器的稀溶液引导到前述低温再生器的路径，使前述低温再生器的溶液经由前述辅助再生器返回到前述吸收器的路径，将在前述辅助再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述辅助吸收器中的路径，并且形成：将在前述中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述低温再生器及辅助再生器的加热侧的路径，将在前述高温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述中温再生器的加热侧的路径，(c)循环，该循环使得前述任何一个循环中的辅助再生器和/或前述辅助吸收器的功能停止。
在前述辅助再生器中，可以设置增减加热浓缩能力的调节机构。
另外，在前述辅助吸收器中，可以设置增减吸收能力的调节机构。
另外，可以在前述辅助再生器中设置增减加热浓缩能力的调节机构，并且在前述辅助吸收器中设置增减吸收能力的调节机构。
可以设置具有将在前述高温再生器和/或中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到压力低一级的再生器中的蒸气阀的路径。
另外，可以设置将前述高浓度循环路径的溶液引导到前述低浓度循环路径内、以与之平衡的方式将前述低浓度循环路径的溶液返回到前述高浓度循环路径的路径。
进而，在对前述循环进行切换的机构、增减前述加热浓缩能力的调节机构或前述蒸气阀中，可以设置控制机构，该控制机构调节前述高温再生器的内压和/或溶液温度，或与它们相关的物理量，使之不超过各自的规定值。
另外，根据本发明的第四个方面，在具有高温再生器、中温再生器、低温再生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、辅助再生器、辅助吸收器以及连接这些机器的路径的三重效用吸收式冷冻机中，其特征在于，所述冷冻机包括：溶液在前述吸收器、前述辅助再生器、前述中温再生器、以及前述高温再生器之间循环的高浓度循环路径，溶液在前述辅助吸收器和低温再生器之间循环的低浓度循环路径，并且，包括：将在前述辅助再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述辅助吸收器内的路径，将在前述中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述低温再生器和/或前述辅助再生器的加热侧的路径，以及将在前述高温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述中温再生器的加热侧的路径，在所述冷冻机中，在前述低温再生器和/或前述辅助再生器中，设置接受来自于外部的废热、对溶液进行加热的传热管。
另外，根据本发明的第五个方面，在具有高温再生器、中温再生器、低温再生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、辅助再生器、辅助吸收器以及连接这些机器的路径的三重效用吸收式冷冻机中，其特征在于，所述冷冻机包括：溶液在前述吸收器、前述辅助再生器、前述中温再生器、以及前述高温再生器之间循环的高浓度循环路径，溶液在前述辅助吸收器和低温再生器之间循环的低浓度循环路径，并且，包括：将在前述辅助再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述辅助吸收器内的路径，将在前述中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述低温再生器及前述辅助再生器的加热侧的路径，以及将在前述高温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述中温再生器的加热侧的路径，在所述冷冻机中，在前述中温再生器中，设置接受来自于外部的废热、对溶液进行加热的传热管。
在本发明中，在三重效用吸收式冷冻机中，附加辅助再生器和辅助吸收器，在三重效用循环中形成一部分浓度低的循环，使成为它们的热源的中温再生器或者高温再生器的蒸气压力降低。
更具体地说，在三重效用吸收式冷冻机中，附加辅助再生器和辅助吸收器，用辅助再生器加热浓缩供应给吸收器前的浓溶液的一部分或者全部，并供应给吸收器，在辅助再生器中发生的制冷剂蒸气，用辅助吸收器吸收到溶液内，形成低浓度的溶液。
由于在用低温再生器再生(浓缩)辅助吸收器的低浓度溶液的情况下，由于溶液的低浓度，沸腾温度降低，所以，成为热源的中温再生器的蒸气饱和温度和与此相伴的中温再生器的溶液沸腾温度降低，从而，成为中温再生器的热源的高温再生器的蒸气饱和温度降低，可以降低高温再生器的溶液沸腾温度以及高温再生器中必要的热源温度。
即，附加辅助再生器和辅助吸收器的循环，由低浓度循环和高浓度循环的双系统循环构成，高浓度循环侧，用吸收器吸收来自于蒸发器的制冷剂蒸气，变成产生冷冻效果的驱动力，另一方面，低浓度循环，成为防止高浓度循环变成高温、高压的辅助循环。
供应给辅助再生器的溶液，也可以由吸收器或者中温再生器或者高温再生器供应。另外，辅助再生器的溶液，也可以经由中温再生器或者高温再生器或者经由两者返回吸收器。总之，只要辅助再生器进入高浓度循环内即可。
配置在高浓度循环中的辅助再生器将溶液浓缩，但是，在辅助再生器中发生的制冷剂蒸气，不通向冷凝器，被比冷凝器的压力更低(低露点)的辅助吸收器吸收。吸收制冷剂蒸气的辅助再生器的溶液是低浓度的，在利用低温再生器将其再生(浓缩)的情况下，可以在比较低的温度进行浓缩，可以将制冷剂蒸气直接放出到冷凝器中。通过附加该低浓度循环，可以降低高浓度侧的中温再生器所产生的蒸气的露点，借此，可以压低加热中温再生器的高温再生器的制冷剂的蒸气压。
本发明的上述目的及其它目的，通过和附图一起描述的下面的实施例将会变得更加清楚。
附图说明
图1是表示本发明的吸收式冷冻机的一个例子的流路结构图。
图2是表示本发明的吸收式冷冻机的另外一个例子的流路结构图。
图3是表示本发明的吸收式冷冻机的再另外一个例子的流路结构图。
图4(a)、(b)是分别简化地表示图1、图2的流路结构图的图示。
图5(a)～图5(f)是在图3的流路中，使辅助再生器GX的能力变化时的循环变化的杜林(Dühring)线图。
图6(a)是图1的溶液循环的杜林(Dühring)线图，图6(b)是在没有图1的辅助吸收器AX和辅助再生器GX时的循环的杜林(Dühring)线图。
图7是表示辅助吸收器AX和辅助再生器GX的制冷剂蒸气饱和温度和COP及高温再生器GH的溶液出口温度的关系的曲线图。
图8(a)、图8(b)是可以应用本发明的另外的溶液循环的杜林(Dühring)线图。
图9是表示本发明的吸收式冷冻机的再另外一个的例子的流路结构图。
图10是表示应用本发明的三重效用吸收式冷冻机的循环模式的例子的一览表。
具体实施方式
下面，参照附图说明根据本发明的吸收式冷冻机的优选实施形式。
本发明的一个例子，如图1及简略地表示其流路结构图的图4(a)所示，溶液循环系统，由：主要在辅助吸收器GX和低温再生器GL之间循环的低浓度溶液循环系统，主要在吸收器A、高温再生器GH、中温再生器GM之间循环的高浓度溶液循环系统构成，即使冷却水的温度比较高，也能够压低高温再生器GH的压力(制冷剂饱和温度)及溶液温度。
另外，本发明的另外的例子，如图2及简略地表示其流路结构图的图4(b)所示，令辅助吸收器AX和辅助再生器GX进入同一个循环系统中，进行从吸收器A起经过辅助吸收器AX、低温再生器GL、辅助再生器GX返回到吸收器A的溶液循环，同时，调节辅助再生器GX的加热能力。另一方面，溶液也在吸收器A、高温再生器GH、中温再生器GM之间循环。是一种在冷却水降低时的情况下采用的循环。此外，在图4(a)、图4(b)中，实线表示溶液流，虚线表示制冷剂蒸气流。
前述图1及图2的循环，可以用图3的一台装置，通过调节溶液循环系统的溶液分配机构V3、V4(如果令一个的流量为零，则等同于切换)，和调节辅助再生器GX的加热能力调节机构V1、V2来实现。
通过连续地进行这些调节，循环的连续变化成为可能，可以进行循环的调整和控制，以便将高温再生器的压力或者溶液的温度抑制在目标温度以下。
在冷却水的温度过分变高、在这些循环中不能适应时，通过将高压级的再生器的制冷剂蒸气引导到低一级的再生器，可以变成相当于二重效用的运转，可以压低高温再生器的压力或者溶液温度。
另外，在本发明中，将前述吸收器区分成低压吸收器和高压吸收器，将前述蒸发器区分成低压蒸发器和高压蒸发器，将冷水先导入高压蒸发器，将进行过冷却的冷水接着引导到低压蒸发器，同时，将来自于前述再生器的浓溶液先引导到低压吸收器，使之吸收来自于低压蒸发器的制冷剂蒸气，将在低压吸收器中吸收了制冷剂蒸气的溶液引导到高压吸收器，使之吸收来自于高压蒸发器的制冷剂蒸气，通过将吸收器和蒸发器制成两级，可以使循环的溶液浓度降低，并降低高温再生器的压力、温度，所以，可以使本发明变得更加有效。
进而，根据附图详细说明本发明的实施形式。
图1～图3是表示本发明的三重效用吸收式冷冻机的流路结构图。
在图1～图3中，E是蒸发器，A是吸收器，C是冷凝器，GL是低温再生器，GM是中温再生器，GH是高温再生器，AX是辅助吸收器，GX是辅助再生器，XL1、XL2是低温侧热交换器，XM是中温侧热交换器，XH是高温侧热交换器，SP1、SP2是溶液泵，RP是制冷剂泵，V1～V5是调节阀，1～8是溶液流路，9是U字型配管，10～13是制冷剂蒸气流路，14～16是制冷剂流路，17是热源，18是冷水，19是冷却水。
利用图1说明本发明，用辅助吸收器AX吸收用辅助再生器GX加热浓缩溶液时发生的制冷剂蒸气。
将辅助吸收器AX的稀溶液从流路7引导到低温再生器GL，用来自于中温再生器GM的通过流路12、13的制冷剂蒸气进行加热浓缩，返回到辅助吸收器AX。在低温再生器GL中发生的制冷剂蒸气，用冷凝器C冷凝，从流路15返回蒸发器E。吸收器A的稀溶液，分别从流路1送往辅助再生器GX、中温再生器GM、高温再生器GH。
被送往辅助再生器GX的溶液，被中温再生器GM中发生的、来自于流路12、13的制冷剂蒸气加热浓缩，被送往中温再生器GM的溶液，被高温再生器GH中发生的、从流路11来的制冷剂蒸气加热浓缩，另一方面，被送往高温再生器GH的溶液，用外部热源17加热浓缩。被浓缩的溶液分别从流路2、3、4通过流路5、6返回吸收器A，吸收从蒸发器来的制冷剂蒸气。
图6(a)是在杜林(Dühring)线图上表示该循环的图示。
在高温再生器GH中发生的制冷剂蒸气，在饱和状态下用图6(a)的CH表示，变成中温再生器GM的加热源，在中温再生器GM中发生的制冷剂蒸气，在饱和状态下用图6(a)的CM表示，成为低温再生器GL及辅助再生器GX的加热源，并冷凝，被引导到冷凝器C内，和在低温再生器GL中发生的、在冷凝器C中冷凝的制冷剂一起，被导入到蒸发器E。
图6(b)是在杜林(Dühring)线图上表示除掉辅助吸收器AX和辅助再生器GX时的情况的图示，即，表示三重效用循环的图示。
与图6(b)相比，在图6(a)中，由于低温再生器GL的溶液浓度低，沸腾温度降低，所以，最终，高温再生器GH的蒸气饱和温度下降，高温再生器GH的溶液的沸腾温度降低。高温再生器GH的出口溶液温度相差20℃以上。
上述图6(a)的循环和图6(b)的循环的切换，可以通过开闭图1的蒸气阀V1、从而发挥/停止辅助再生器GX的功能来进行。或者，所述切换，也可以通过开闭图1的溶液供应量调节阀V2，借此，向辅助再生器GX供应/停止供应溶液，发挥/停止辅助再生器GX的功能来进行。
另外，通过调节这些蒸气阀V1或者溶液供应量调节阀V2的阀开度，可以调节辅助再生器GX的加热能力。
另外，虽然图中没有示出，但是，通过调节通向辅助吸收器AX的冷却水量，或者调节向辅助吸收器AX的溶液供应量，也可以调节辅助吸收器AX的吸收能力(包括其功能停止)。
进而，通过蒸气阀V1和/或溶液供应量调节阀V2的调节，和调节通向辅助吸收器AX的冷却水量或溶液供应量，可以调节辅助再生器GX的加热能力和辅助吸收器GA的吸收能力(包括其功能停止)两者。
图2是表示本发明的吸收式冷冻机的另外一个例子的流路结构图。
在图2中，将来自于吸收器A的稀溶液的一部分送往辅助吸收器A，将剩余部分送往中温再生器GM及高温再生器GH。在辅助吸收器AX中，吸收用辅助再生器GX加热浓缩溶液时的从流路10来的制冷剂蒸气，变得更加稀释。该稀溶液，来自流路7，在低温再生器GL中，被从中温再生器GM来的通过流路12、13的制冷剂蒸气加热浓缩，然后，被刚刚引导到辅助再生器GX、来自中温再生器GM的通过流路12、13的制冷剂蒸气进一步加热浓缩。
被送往中温再生器GM的来自流路1的稀溶液，以来自高温再生器GH、通过流路11的制冷剂蒸气作为热源，被加热浓缩，送往高温再生器GH的稀溶液，被来自外部的热源17加热浓缩，和刚刚在辅助再生器GX中被浓缩的浓溶液一起从流路6送往吸收器A，吸收来自蒸发器E的制冷剂蒸气。
在图2的吸收式冷冻机中，也和图1的吸收式冷冻机同样，通过调节蒸气阀V1的开闭，可以进行辅助再生器GX的功能的发挥/停止的切换，以及调节加热能力。另外，通过调节向辅助吸收器AX供应的冷却水量或者溶液的供应量，可以调节辅助吸收器AX的吸收能力(包括功能的停止)。
图3是表示本发明的吸收式冷冻机的进一步的另外一个例子的流路结构图，利用溶液分配机构阀V3、V4(或者通过借助阀的切换)，用一台装置可以实现图1和图2的循环。另外，不进行完全切换、中间的循环也是可能的。即，即使在从0到100％的范围内连续地分配溶液，也能构成循环。在中间循环中，借助阀V3，来自吸收器A的稀溶液的一部分流到辅助吸收器AX，将剩余的部分分配给辅助再生器GX，辅助吸收器AX的稀溶液送往低温再生器GL进行浓缩，借助阀V4，将浓溶液的一部分返回辅助再生器GX，将剩余的部分返回辅助吸收器AX。即，为了保持整个溶液保有量的平衡，从低温再生器GL向辅助再生器GX，返回与从吸收器A送往辅助吸收器AX的溶液量相当的量的溶液(吸收剂为基本上相同的量)。由于只通过借助阀V3、V4进行分配很难获得保有量的平衡，所以，在图3中，用U字型的配管9连接吸收器A的下部和辅助吸收器AX的下部，一面保持压力差一面允许溶液的往返，获得平衡。
此外，阀V3、V4也可以不是三通阀，而是双向阀等的组合。
另外，如后面将要描述的，除借助溶液分配机构阀V3、V4进行图1和图2的循环的切换之外，还可以进一步通过调节蒸气阀V1和/或溶液供应量调节阀V2的开闭，调节辅助再生器GX的加热能力，进而，还可以进行在图1的循环、图2的循环、以及停止辅助再生器GX及辅助吸收器AX的功能的三重效用循环之间的切换。
另外，为了避免高温再生器GH的异常高压，也可以将高浓度循环系统的溶液引导到低浓度循环系统中，为了与之平衡，使低浓度循环系统的溶液返回高浓度循环系统中。为此，可以设想各种配管系统，例如，用溶液分配机构阀V3将来自吸收器A(高浓度循环系统)的溶液散布到辅助吸收器AX(低浓度循环系统)中，用U字型配管9使辅助吸收器AX的溶液返回到吸收器A中。
图5(a)～图5(f)，是在杜林(Dühring)线图上表示在图3的吸收式冷冻机中对应于冷却水温度变化的循环。用蒸气阀V1调节从中温再生器GM向辅助再生器GX的制冷剂蒸气的导入量，使辅助再生器GX的再生能力(加热浓缩能力)变化。辅助再生器GX的能力的变更，也可以用使图3的虚线表示的辅助再生器GX的传热部旁通的路径的阀V2来实施。
在图5(a)中，将阀V1完全关闭，在丧失辅助再生器GX的能力的情况下，变成三重效用循环。将阀V1变成打开的方向，强化辅助再生器GX的能力，同时通向低温再生器GL的稀溶液的浓度降低，如图5(b)～图5(c)所示的那样变化，与此相伴，高温再生器GH的出口溶液温度降低。
在图5(c)～5(d)附近，从相当于图2逐渐变成相当于图1的溶液分配，变成即使冷却水温度为31～32℃，高温再生器GH也不会变成高压、可以进行运转的图5(f)所示的循环。
图7表示在相当于图1的循环(由于循环被分成两组，所以表示成“分离”)和相当于图2的循环(由于将吸收器、辅助吸收器、低温再生器、辅助再生器串联进行溶液循环，所以，表示成“串联”)中，使冷却水温度约为31℃恒定，改变辅助再生器的加热能力，改变辅助再生器压力(制冷剂蒸气饱和温度)的情况下的高温再生器温度和吸收式冷冻机的效率(COP)，在整个区域内，COP都比二重效用情况下的COP＝1.2左右更好。
当通过蒸气阀V1的调节，增大辅助再生器的加热能力时，辅助再生器的压力(制冷剂蒸气饱和温度)变高，但是高温再生器的溶液温度变低。实线部分是通过V3、V4的溶液分配控制，以变成COP高的控制的方式进行选择时的数值。
此外，实际的控制，在冷却水温度降低、高温再生器的溶液温度或者压力不增高的范围内，进行COP高的运转。图5是对应于冷却水的温度选择的循环的例子。作为其它的控制，例如，可以采用基于冷却水的温度，设定辅助再生器制冷剂饱和温度的目标值，用控制阀V1变成目标值的方式的控制，或者，也可以采用依据辅助再生器制冷剂饱和温度调节开度调整阀V3、V4的分配等方法。
与图5(f)的循环相比，在进一步降低高温再生器GH的温度的情况下，通过利用图3的阀V5使高温再生器GH的制冷剂蒸气使中温再生器GM旁通，可以进行相当于二重效用的运转，高温再生器压力、溶液温度降低。进而，通过阀V1、V3、V4的调节，单效用和二重效用的中间循环也成为可能。
此外，利用使中温再生器GM的制冷剂蒸气退避到冷凝器C中的蒸气阀(图中未示出)，也能够进行同样的运转。
另外，在两级型的三重效用吸收式冷冻机中，也可以应用本发明。为了利用冷水的出入口温度差进一步降低高温再生器的溶液温度，将前述吸收式冷冻机的吸收器A分成低压吸收器AL和高压吸收器AH，将蒸发器E分成低压蒸发器EL和高压蒸发器EH，先将冷水引导到高压蒸发器EH，接着将进行过冷却的冷水引导到低压蒸发器EL，同时，先将来自于辅助再生器GX、中温再生器GM及高温再生器GH的浓溶液引导到低压吸收器AL，使之吸收来自于低压蒸发器EL的制冷剂蒸气，将在低压吸收器AL中吸收制冷剂蒸气的溶液引导到高压吸收器AH，使之吸收来自于高压蒸发器EH的制冷剂蒸气，可以压低离开吸收器A的溶液的浓度。
将在高压吸收器AH中吸收制冷剂蒸气的溶液的一部分送往辅助吸收器AX，进一步降低浓度，送往低温再生器GL，降低沸腾温度，最终可以降低高温再生器GH的溶液温度、以及必要的热源温度。
三重效用的溶液路径，除此之外还存在着各种流路，本发明也可以适用于这些流路。图8(a)(b)是在杜林(Dühring)线图上表示的表示这些其它例子的循环。
对于本发明的中温再生器GM、低温再生器GL、辅助再生器GX，除了利用由高温再生器GH的制冷剂蒸气加热之外，还可以投入与投入到高温再生器GH的热源相比、温度低的外部热源，可以有效地利用废热等。在利用蒸气作为高温再生器GH的热源的情况下，可以将蒸气排出管的热作为废热的一种加以利用。
图9是表示利用外部热源的本发明的另外一种实施形式的流路图。
该实施形式，在图1的吸收式冷冻机中，设置向中温再生器GM、低温再生器GL、辅助再生器GX投入来自于外部的废热、将溶液加热的传热管HP，借此，可以节约投入到高温再生器GH的高温热源(燃烧燃料等制成)。
即，当令利用废热使之发生制冷剂蒸气时的制冷剂蒸气的量为G时，在产生同样的冷冻输出的情况下，可以使高温再生器GH发生的制冷剂蒸气量减少约G/2.5，从而，可以减少投入到高温再生器GH的高温热源。可以投入废热的位置，以废热温度比溶液温度高的位置为条件，但是，通常由于比高温再生器的热源的温度低，所以，是中温再生器GM、低温再生器GL、辅助再生器GX中的任何一个。这时，当只用废热加热低温再生器GL和辅助再生器GX两者时，由于中温再生器GM的制冷剂蒸气变得不能冷凝，所以，优选地，只利用废热加热其中之一。
利用通向各个再生器的制冷剂蒸气进行的加热，和利用来自于外部的废热进行的加热的组合，并不局限于图9所示的情况，例如，以下各种情况都是可能的。
在具有高温再生器GH、中温再生器GM、低温再生器GL、冷凝器C、吸收器A、蒸发器E、辅助再生器GX、辅助吸收器AX以及连接这些机器的路径的三重效用吸收式冷冻机中，包括：溶液在吸收器A、辅助再生器GX、中温再生器GM、以及高温再生器GH之间循环的高浓度循环路径，溶液在辅助吸收器AX和低温再生器GL之间循环的低浓度循环路径，并且包括：将在辅助再生器GX中发生的制冷剂蒸气引导到辅助吸收器AX中的路径，将在中温再生器GM中发生的制冷剂蒸气引导到低温再生器GL和/或辅助再生器GX的加热侧的路径，将在高温再生器GH中发生的制冷剂蒸气引导到中温再生器GM的加热侧的路径，在所述三重效用吸收式冷冻机中，可以在低温再生器GL和/或辅助再生器GX中，设置接受来自于外部的废热、加热溶液的传热管HP。
此外，在上述循环的三重效用吸收式冷冻机中，可以在中温再生器GM中，设置接受来自于外部的废热、加热溶液的传热管HP。
此外，在上述循环的三重效用吸收式冷冻机中，在低温再生器GL和辅助再生器GX中，设置接受来自于外部的废热、加热溶液的传热管HP的情况下，将废热作为显热变化的流体，在将该流体引导到低温再生器GL之后，可以将其引导到辅助再生器GX。
另外，在上述循环的三重效用吸收式冷冻机中，在中温再生器GM上设置接受来自于外部的废热、加热溶液的传热管HP的情况下，将废热作为显热变化的流体，在将该流体引导到中温再生器GM之后，可以将其引导到低温再生器GL和/或辅助再生器GX。
另外，在具有高温再生器GH、中温再生器GM、低温再生器GL、冷凝器C、吸收器A、蒸发器E、辅助再生器GX、辅助吸收器AX以及连接这些机器的路径的三重效用吸收式冷冻机中，包括：溶液在吸收器A、辅助再生器GX、中温再生器GM、以及高温再生器GH之间循环的高浓度循环路径，溶液在辅助吸收器AX和低温再生器GL之间循环的低浓度循环路径，并且包括：将在辅助再生器GX中发生的制冷剂蒸气引导到辅助吸收器AX中的路径，将在中温再生器GM中发生的制冷剂蒸气引导到低温再生器GL及辅助再生器GX的加热侧的路径，将在高温再生器GH中发生的制冷剂蒸气引导到中温再生器GM的加热侧的路径，在所述三重效用吸收式冷冻机中，可以在中温再生器GM中，设置接受来自于外部的废热、加热溶液的传热管HP。
上面说明了将投入来自外部的废热的传热管HP设置在GM、GL、GX等同一个锅筒内的情况，但也可以将HP保持在与GM、GL、GX等并列或者串列的另外的锅筒中。
另外，也可以将利用来自于外部的废热加热溶液的热交换器设置在中温再生器GM、低温再生器GL、辅助再生器GX之外的位置上。
另外，在上述三重效用吸收式冷冻机中，可以设置发挥及停止上述辅助再生器GX和/或辅助吸收器AX的功能的机构。
另外，在小负荷时，也可以停止通向高温再生器GH的高温热源，只用废热运转。
此外，在图1～图3及图9中，冷却水以吸收器A、冷凝器C、辅助吸收器AX的顺序流动，但也可以从一开始就流过冷凝器C，也可以并列地流过它们的全部。
另外，也可以并列地流过吸收器A和辅助吸收器AX，在中途，令一部分流过冷凝器C，再次从原来的中途位置流动等，为了降低溶液温度，也可以改变冷却水的流动顺序。
另外，辅助再生器GX，只要进入高浓度循环侧即可，既可以在高温再生器GH、中温再生器GM之前，也可以在它们之后，也可以并列。
图10是表示应用本发明的三重效用吸收式冷冻机的循环模式的例子的一览表。
本发明由于追加辅助再生器GX和辅助吸收器AX，防止三重效用循环的高温再生器GH的高温化、高压化，使高温再生器的压力或溶液温度降低，所以，可以和任何一种三重效用组合，包括在三重效用上附加辅助再生器及辅助吸收器的全部情况。图10表示16种基本模式S、P、R、SP、PS1、PS2、PS3、PS4、SR1、SR2、RS1、RS2、RP1、RP2、PR1、PR2和它们的变型模式。
图10所示的各个循环模式的理解方法如下所述。
纵轴表示露点(DewPoint)，即，相对于制冷剂蒸气压力的饱和温度，横轴表示吸收溶液的浓度(Concentration)，各循环表示溶液的循环(不表示浓度为0％或者0％附近的制冷剂系统)。用纵实线表示溶液的温度变化、与该溶液温度平衡的露点。在纵线部，将浓溶液的保有热热回收到稀溶液侧，但是，在循环中没有对其明示。横实线，表示由于浓缩、或者吸收引起的溶液的浓度变化、虚线表示混合。(沿着虚线没有浓度变化，两种液体混合，变成空白小圆圈的浓度)黑色小圆点，表示溶液的分支位置。此外，在图中，GH表示高温再生器，GM表示中温再生器，GL表示低温再生器，GX表示辅助再生器，AX表示辅助吸收器，A表示吸收器。
下面，用一览表中的实施例进行说明。
S循环
(1)S循环(上)：只有实线
离开吸收器A的稀溶液进入高温再生器GH，被浓缩。(横实线)
离开高温再生器GH的溶液进入中温再生器GM，被浓缩。(横实线)
离开高温再生器GH的溶液进入中温再生器GM，被浓缩。(横实线)
离开中温再生器GM的溶液进入辅助再生器GX，被浓缩。(横实线)
离开辅助再生器GX的浓溶液进入吸收器A，吸收制冷剂，浓度降低。(横实线)
(2)S循环(中上)：在GM部有虚线
离开吸收器A的稀溶液的大部分进入高温再生器GH，被浓缩。(横实线)
离开吸收器A的稀溶液的一部分在黑色小圆点部分支，被送往中温再生器GM(横实线)。
与被高温再生器GH浓缩的溶液混合。虚线右端的空白小圆圈表示混合浓度。混合溶液被中温再生器GM浓缩。(横实线)
离开中温再生器GM的溶液进入辅助再生器GX，被浓缩。(横实线)
离开辅助再生器GX的浓溶液进入吸收器A，吸收制冷剂，浓度降低。(横实线)
(3)S循环(中下)：在GL部有虚线
离开吸收器A的稀溶液的大部分进入高温再生器GH，被浓缩。(横实线)
离开高温再生器GH的溶液进入中温再生器GM，被浓缩。(横实线)
离开吸收器A的稀溶液的一部分在黑色小圆点部分支，被送往辅助再生器GX(横实线)与被中温再生器GM浓缩的溶液混合。虚线右端部空白小圆圈是混合浓度。
混合溶液被辅助再生器GX浓缩。(横实线)
离开辅助再生器GX的浓溶液进入吸收器A，吸收制冷剂，浓度降低。(横实线)
(4)S循环(下)：在GM、Gl部有虚线
离开吸收器A的稀溶液的大部分进入高温再生器GH，被浓缩。(横实线)
离开吸收器A的稀溶液的一部分在黑色小圆点部分支，被送往中温再生器GM(检查线)，与被高温再生器GH浓缩的溶液混合。虚线右端部空白小圆圈是混合浓度。
混合溶液被中温再生器GM浓缩。(横实线)
离开吸收器A的稀溶液的一部分在黑色小圆点部分支，被送往辅助再生器GX(横实线)，与被中温再生器GM浓缩的溶液混合。虚线右端部空白小圆圈是混合浓度。
混合溶液被辅助再生器GX浓缩。(横实线)
离开辅助再生器GX的浓溶液进入吸收器A，吸收制冷剂，浓度降低。(横实线)
P循环
(1)P循环(上)：
离开吸收器A的稀溶液的一部分在黑色小圆点部分支，被送往低温再生器GL，进而，剩余的一部分在上侧黑色小圆点部分支，被送往中温再生器GM，剩余的被送往高温再生器GH。
进入高温再生器GH的溶液被浓缩。(横实线)
离开高温再生器GH的溶液，与被送往中温再生器GM的稀溶液混合，变成空白小圆圈的混合浓度，进入中温再生器GM，被浓度。(横实线)
离开中温再生器GM的溶液，与被送往辅助再生器GX的稀溶液混合，变成空白小圆圈的混合浓度，并进入辅助再生器GX，被浓度。(横实线)
离开辅助再生器GX的浓溶液进入吸收器A，吸收制冷剂，浓度降低。(横实线)
(2)P循环(中上)：
离开吸收器A的稀溶液的一部分在吸收器出口的黑色小圆点部分支，被送往低温再生器GL，进而，剩余部分的一部分在上侧的黑色小圆点部分支，被送往中温再生器GM，剩余的被送往高温再生器GH。
进入高温再生器GH的溶液被浓缩。(横实线)
离开高温再生器GH的溶液，与被送往中温再生器GM的稀溶液混合，变成空白小圆圈的混合浓度，进入中温再生器GM，被浓缩。(横实线)
被送往辅助再生器GX的稀溶液，被单独浓缩。(横实线)
离开中温再生器GM和辅助再生器GX的浓溶液，进入吸收器A，吸收制冷剂，浓度降低。(横实线)
(如果在吸收器入口混合，则一部分变成虚线。如果分别进入，则变成实线。哪一种情况都没有关系。以下相同)
(3)P循环(中下)：
离开吸收器A的稀溶液的一部分，在吸收器出口的黑色小圆点部分支，被送往中温再生器GM，进而剩余部分的一部分在上侧的黑色小圆点部分支，被送往低温再生器GL，剩余的被送往高温再生器GH。
进入高温再生器GH的溶液被浓缩。(横实线)
离开高温再生器GH的溶液，与被送往辅助再生器GX的稀溶液混合，变成空白小圆圈的浓度，进入辅助再生器GX，被浓缩。(横实线)
被送往中温再生器GM的稀溶液，被单独浓缩。(横实线)
离开中温再生器GM和辅助再生器GX的浓溶液进入吸收器A，吸收制冷剂，浓度降低。(横实线)
(4)P循环(下)：
离开吸收器A的稀溶液在吸收器出口的黑色小圆点部分支，一部分被送往低温再生器GL，另一部分被送往中温再生器GM，剩余的部分被送往高温再生器GH。
进入高温再生器的溶液被浓缩。(横实线)
被送往中温再生器GM的稀溶液被单独浓缩。(横实线)
被送往辅助再生器GX的稀溶液被单独浓缩。(横实线)
离开高温再生器GH、中温再生器GM、辅助再生器GX的浓溶液进入吸收器A，吸收制冷剂浓度降低。(横实线)
R循环
(1)R循环(上)：
离开吸收器A的稀溶液，被送往低温再生器GL，被浓缩。(横实线)
离开辅助再生器GX的溶液被送往中温再生器GM，被进一步浓缩。(横实线)
离开中温再生器GM的溶液被送往高温再生器GH，被进一步浓缩。(横实线)
离开高温再生器GH的浓溶液进入吸收器A，吸收制冷剂，浓度降低。(横实线)
(2)R循环(中上)：
离开吸收器A的稀溶液，被送往低温再生器GL，被浓缩。(横实线)
离开辅助再生器GX的溶液被送往中温再生器GM，被进一步浓缩。(横实线)
离开中温再生器GM的溶液的大部分被送往高温再生器GH，被进一步浓缩。(横实线)
离开蒸气再生器GM的溶液的剩余部分，与被高温再生器浓缩的溶液混合。
混合的溶液进入吸收器A，吸收制冷剂，浓度降低。(横实线)
(3)R循环(中下)：
离开吸收器的稀溶液被送往低温再生器GL，被浓缩。(横实线)
离开辅助再生器GX的溶液的大部分被送往中温再生器GM，被进一步浓缩。(横实线)
离开中温再生器GM的溶液被送往高温再生器GH，被进一步浓缩。(横实线)
离开辅助再生器GX的溶液的一部分与来自于高温再生器GH的溶液混合。
混合的溶液进入吸收器A，吸收制冷剂，浓度降低。(横实线)
(4)R循环(下)：
离开吸收器A的稀溶液被送往低温再生器GL，被浓缩。(横实线)
离开辅助再生器GX的溶液的大部分被送往中温再生器GM，被进一步浓缩。(横实线)
离开中温再生器GM的溶液的大部分被送往高温再生器GH，被进一步浓缩。(横实线)
离开中温再生器GM的溶液的剩余部分，和被高温再生器GH浓缩的溶液混合，进而，与离开辅助再生器GX的溶液的剩余部分混合。
混合的溶液进入吸收器A，吸收制冷剂，浓度降低。(横实线)
其它的循环，同样地，是溶液的分支、浓缩、混合的组合。在一览表中所表示的，是表示可以设想的多种类型。
此外，在本图中，混合溶液的导入，全部是从高温再生器GH、中温再生器GM、低温再生器GL的入口部进行的，但是，也可以是一种溶液从入口部导入，混合的溶液或者另一种溶液从中途导入。
工业上的利用领域
如上所述，在本发明中，通过制成前述吸收式冷冻机，二重效用和三重效用的中间循环成为可能的，可以使高温再生器的压力或者溶液温度处于规定值以下，进而，可以制成根据热源温度、冷却水温度条件、或者冷水温度条件，能够从中间的循环直到三重效用循环，连续的而不是阶梯式的变化的三重效用吸收式冷冻机。
Claims (16)
1.一种三重效用吸收式冷冻机，具有高温再生器、中温再生器、低温再生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、辅助再生器、辅助吸收器以及连接这些机器的路径，其特征在于，所述冷冻机包括：溶液在前述吸收器、前述辅助再生器、前述中温再生器、以及前述高温再生器之间循环的高浓度循环路径，溶液在前述辅助吸收器和低温再生器之间循环的低浓度循环路径，并且，包括：将在前述辅助再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述辅助吸收器内的路径，将在前述中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述低温再生器及辅助再生器的加热侧的路径，以及将在前述高温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述中温再生器的加热侧的路径。
2.如权利要求1所述的三重效用吸收式冷冻机，其特征在于，设置使前述辅助再生器和/或前述辅助吸收器的功能停止或者使之发挥功能的机构。
3.一种三重效用吸收式冷冻机，具有高温再生器、中温再生器、低温再生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、辅助再生器、辅助吸收器以及连接这些机器的路径，其特征在于，所述冷冻机包括：将来自于前述吸收器的稀溶液的一部分引导到前述辅助吸收器、同时将前述辅助吸收器的稀溶液引导到前述低温再生器的路径，使前述低温再生器的溶液经由前述辅助再生器返回到前述吸收器的路径，将在前述辅助再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述辅助吸收器中的路径，并且，包括：将在前述中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述低温再生器及辅助再生器的加热侧的路径，将在前述高温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述中温再生器的加热侧的路径。
4.如权利要求3所述的三重效用吸收式冷冻机，其特征在于，设置使前述辅助再生器和/或前述辅助吸收器的功能停止或者使之发挥功能的机构。
5.一种三重效用吸收式冷冻机，具有高温再生器、中温再生器、低温再生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、辅助再生器、辅助吸收器以及连接这些机器的路径，其特征在于，所述冷冻机设有在下述各循环之间进行切换的机构，所述循环为：(a)循环，该循环包括：溶液在前述吸收器、前述辅助再生器、前述中温再生器、以及前述高温再生器之间循环的高浓度循环路径，溶液在前述辅助吸收器和低温再生器之间循环的低浓度循环路径，并且形成：将在前述辅助再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述辅助吸收器内的路径，将在前述中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述低温再生器及辅助再生器的加热侧的路径，以及将在前述高温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述中温再生器的加热侧的路径，(b)循环，该循环包括：将来自于前述吸收器的稀溶液的一部分引导到前述辅助吸收器、同时将前述辅助吸收器的稀溶液引导到前述低温再生器的路径，使前述低温再生器的溶液经由前述辅助再生器返回到前述吸收器的路径，将在前述辅助再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述辅助吸收器中的路径，并且形成：将在前述中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述低温再生器及辅助再生器的加热侧的路径，将在前述高温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述中温再生器的加热侧的路径，(c)循环，该循环使得前述任意一个循环中的辅助再生器和/或前述辅助吸收器的功能停止。
6.如权利要求1、3或5所述的三重效用吸收式冷冻机，其特征在于，在前述辅助再生器上设置增减加热浓缩能力的调节机构。
7.如权利要求1、3或5所述的三重效用吸收式冷冻机，其特征在于，在前述辅助吸收器上设置增减吸收能力的调节机构。
8.如权利要求1、3或5所述的三重效用吸收式冷冻机，其特征在于，前述辅助再生器具有增减加热浓缩能力的调节机构，前述辅助吸收器具有增减吸收能力的调节机构。
9.如权利要求1～8中任何一项所述的三重效用吸收式冷冻机，其特征在于，设置具有将在前述高温再生器和/或中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到压力低一级的再生器中的蒸气阀的路径。
10.如权利要求1、2、5、6、7、8或9所述的三重效用吸收式冷冻机，其特征在于，具有将前述高浓度循环路径的溶液引导到前述低浓度循环路径内、以与之平衡的方式将前述低浓度循环路径的溶液返回到前述高浓度循环路径的路径。
11.如权利要求5、6、8或9所述的三重效用吸收式冷冻机，其特征在于，在切换前述循环的机构、增减前述加热浓缩能力的调节机构或前述蒸气阀中，具有控制机构，该控制机构调节前述高温再生器的内压和/或溶液温度，或与它们相关的物理量，使之不超过各自的规定值。
12.一种三重效用吸收式冷冻机，具有高温再生器、中温再生器、低温再生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、辅助再生器、辅助吸收器以及连接这些机器的路径，其特征在于，所述冷冻机包括：溶液在前述吸收器、前述辅助再生器、前述中温再生器、以及前述高温再生器之间循环的高浓度循环路径，溶液在前述辅助吸收器和低温再生器之间循环的低浓度循环路径，并且，包括：将在前述辅助再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述辅助吸收器内的路径，将在前述中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述低温再生器和/或前述辅助再生器的加热侧的路径，以及将在前述高温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述中温再生器的加热侧的路径，在前述低温再生器和/或前述辅助再生器中，设置接受来自外部的废热、对溶液进行加热的传热管。
13.如权利要求1所述的三重效用吸收式冷冻机，其特征在于，在前述中温再生器中，具有接受来自于外部的废热、对溶液进行加热的传热管。
14.如权利要求12或13所述的三重效用吸收式冷冻机，其特征在于，在前述低温再生器及前述辅助再生器中，具有接受来自于外部的废热、对溶液进行加热的传热管，该废热是进行显热变化的流体，将该流体导入前述低温再生器之后，导向前述辅助再生器。
15.如权利要求12或13所述的三重效用吸收式冷冻机，其特征在于，在前述中温再生器中，具有接受来自于外部的废热、对溶液进行加热的传热管，该废热是具有显热的流体，将该流体导入前述中温再生器之后，导向前述低温再生器和/或辅助再生器。
16.一种三重效用吸收式冷冻机，具有高温再生器、中温再生器、低温再生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、辅助再生器、辅助吸收器以及连接这些机器的路径，其特征在于，所述冷冻机包括：溶液在前述吸收器、前述辅助再生器、前述中温再生器、以及前述高温再生器之间循环的高浓度循环路径，溶液在前述辅助吸收器和低温再生器之间循环的低浓度循环路径，并且，包括：将在前述辅助再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述辅助吸收器内的路径，将在前述中温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述低温再生器及辅助再生器的加热侧的路径，以及将在前述高温再生器中发生的制冷剂蒸气引导到前述中温再生器的加热侧的路径，在前述中温再生器中，设置接受来自外部的废热、对溶液进行加热的传热管。
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